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固体火箭发动机碳/碳复合材料喷管的传热及烧蚀特性研究
1
作者
郭镇源
戴艳俊
王云刚
《西安交通大学学报》
北大核心
2025年第6期21-31,共11页
为精确分析火箭发动机喷管烧蚀过程及准确预测喷管壁面的烧蚀率,基于FLUENT软件和自定义函数二次开发程序,建立考虑化学烧蚀、机械侵蚀和壁面退移的动态耦合模型,采用数值方法模拟喷管内的流动传热和烧蚀,分析了喷管内的流动、传热、烧...
为精确分析火箭发动机喷管烧蚀过程及准确预测喷管壁面的烧蚀率,基于FLUENT软件和自定义函数二次开发程序,建立考虑化学烧蚀、机械侵蚀和壁面退移的动态耦合模型,采用数值方法模拟喷管内的流动传热和烧蚀,分析了喷管内的流动、传热、烧蚀特性以及影响烧蚀的主要因素。模拟结果表明:喷管喉部上游区域烧蚀最为严重,第5s时,烧蚀率峰值为0.44mm·s^(-1);化学烧蚀是造成喷管烧蚀的主要原因,与喷管入口压力和温度正相关;辐射换热对烧蚀的影响主要体现在点火初期;机械侵蚀主要发生在喷管收敛段区域,与颗粒粒径和质量流量近似成正比,颗粒粒径为100μm时,机械侵蚀率峰值为0.04mm·s^(-1),粒径每增大25μm,机械侵蚀率峰值增加0.01~0.02mm·s^(-1),质量流量每增大0.2kg·s^(-1),机械侵蚀率峰值约增加0.015mm·s^(-1)。该研究可为固体火箭发动机喷管的热防护设计提供参考。
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关键词
喷管
化学烧蚀
机械侵蚀
壁面退移
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职称材料
题名
固体火箭发动机碳/碳复合材料喷管的传热及烧蚀特性研究
1
作者
郭镇源
戴艳俊
王云刚
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
出处
《西安交通大学学报》
北大核心
2025年第6期21-31,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52276085)。
文摘
为精确分析火箭发动机喷管烧蚀过程及准确预测喷管壁面的烧蚀率,基于FLUENT软件和自定义函数二次开发程序,建立考虑化学烧蚀、机械侵蚀和壁面退移的动态耦合模型,采用数值方法模拟喷管内的流动传热和烧蚀,分析了喷管内的流动、传热、烧蚀特性以及影响烧蚀的主要因素。模拟结果表明:喷管喉部上游区域烧蚀最为严重,第5s时,烧蚀率峰值为0.44mm·s^(-1);化学烧蚀是造成喷管烧蚀的主要原因,与喷管入口压力和温度正相关;辐射换热对烧蚀的影响主要体现在点火初期;机械侵蚀主要发生在喷管收敛段区域,与颗粒粒径和质量流量近似成正比,颗粒粒径为100μm时,机械侵蚀率峰值为0.04mm·s^(-1),粒径每增大25μm,机械侵蚀率峰值增加0.01~0.02mm·s^(-1),质量流量每增大0.2kg·s^(-1),机械侵蚀率峰值约增加0.015mm·s^(-1)。该研究可为固体火箭发动机喷管的热防护设计提供参考。
关键词
喷管
化学烧蚀
机械侵蚀
壁面退移
Keywords
nozzle
chemical erosion
mechanical erosion
wall recession
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固体火箭发动机碳/碳复合材料喷管的传热及烧蚀特性研究
郭镇源
戴艳俊
王云刚
《西安交通大学学报》
北大核心
2025
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